Pengertian Matriks Pengertian, Notasi, dan Ordo Suatu Matriks

30 Matematika SMAMA Kelas XII Program Bahasa c. Pengertian Baris, Kolom, dan Elemen Matriks Kita telah mengetahui bahwa sebuah matriks terdiri dari sekelompok bilangan yang disusun dalam bentuk baris–baris dan kolom–kolom. Bilangan–bilangan yang terdapat dalam matriks dinamakan unsur atau elemen. Contoh 2.2 C = 2 5 7 9 0 1 § · ¨ ¸ © ¹ Susunan mendatar dari bilangan–bilangan pada matriks dinamakan baris matriks. 2 5 7 o baris pertama 9 1 o baris kedua Susunan bilangan–bilangan yang tegak pada matriks dinamakan kolom matriks. 2 5 7 9 1 n n n kolom pertama kolom kedua kolom ketiga Sehingga: 2 merupakan elemen matriks baris ke–1 kolom ke–1 5 merupakan elemen matriks baris ke–1 kolom ke–2 7 merupakan elemen matriks baris ke–1 kolom ke–3 9 merupakan elemen matriks baris ke–2 kolom ke–1 0 merupakan elemen matriks baris ke–2 kolom ke–2 1 merupakan elemen matriks baris ke–2 kolom ke–3 d. Pengertian Ordo Matriks Suatu matriks A, yang terdiri dari m baris dan n kolom, dikatakan berordo m u n dan ditulis dengan lambang A m u n . Sedangkan banyaknya elemen unsur matriks A sama dengan m u n buah. Dengan demikian, matriks A yang berordo m u n dapat disajikan sebagai berikut: Matriks 31 11 12 13 1 21 22 23 2 31 32 33 3 1 2 3 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... n n n m n m m m mn a a a a a a a a a a a a A a a a a u ª º « » « » « » « » « » « » « » « » ¬ ¼ Contoh 2.3 A 2 u 2 = 3 5 1 7 § · ¨ ¸ © ¹ o merupakan matriks berordo 2 x 2 , banyak baris 2 dan banyak kolom juga 2. B 2 u 3 = 2 1 4 7 0 8 § · ¨ ¸ © ¹ o matriks berordo 2 x 3, banyak baris 2 dan banyak kolom 3. Contoh 2.4 Diketahui matriks: C = 7 5 3 8 1 9 0 2 § · ¨ ¸ © ¹ . Tentukan: a. elemen–elemen pada baris ke–1 b. elemen–elemen pada kolom ke–4 c. elemen pada baris ke–2 kolom ke–3 d. ordo matriks C Penyelesaian: a. elemen–elemen pada baris ke–1 adalah 7, –5, 3, dan 8 b. elemen–elemen pada kolom ke–4 adalah –8 dan 2 c. elemen pada baris ke–2 dan kolom ke–3 adalah a 23 = 0 d. C berordo 2 u 4 Kolom ke–1 Kolom ke–n Baris ke–m Baris ke–2 Baris ke–1 Kolom ke–2 32 Matematika SMAMA Kelas XII Program Bahasa

2. Jenis–Jenis Matriks

Ditinjau dari banyaknya baris dan banyaknya kolom serta jenis elemen– elemennya, maka matriks dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu: a. Matriks Baris Matriks baris adalah matriks yang hanya terdiri dari satu baris atau matriks yang berordo 1 u n dengan n 1 Contoh 2.5 A 1 u 3 = 2 7 B 1 u 4 = 9 –1 5 b. Matriks Kolom Matriks kolom adalah matriks yang hanya terdiri dari satu kolom atau matriks yang berordo m u 1 dengan m 1 Contoh 2.6 A 3 u 1 = 7 4 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ B 4 u 1 = 5 1 8 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ c. Matriks Persegi atau Matriks Kuadrat Matriks persegi atau matriks kuadrat adalah matriks yang banyaknya baris sama dengan banyaknya kolom. Matriks A m u n disebut matriks persegi jika m = n, sehingga sering ditulis A m u n = A n . Pada matriks persegi, elemen–elemen a 11 , a 22 , a 33 , ..., a nn disebut elemen–elemen diagonal utama. a m1 , ..., a 1n disebut elemen–elemen diagonal kedua. Hasil penjumlahan dari elemen–elemen pada diagonal utama matriks persegi disebut trace A. Trace A = a 11 + a 22 +... + a nn Contoh 2.7 A 3 u 3 = A 3 = 1 9 2 5 4 6 3 8 1 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ Elemen diagonal utamanya adalah 1, –4, dan –1. Elemen diagonal kedua adalah 3, –4, dan 2. Trace A = 1 + –4 + –1 = –4 Matriks 33 d. Matriks Diagonal Matriks diagonal adalah matriks persegi yang semua elemennya bernilai nol, kecuali elemen diagonal utama. Contoh 2.8 A 2 = 7 0 0 9 § · ¨ ¸ © ¹ B 3 = 8 0 0 0 0 0 0 0 3 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ C 4 = 3 0 0 0 0 3 0 0 0 0 3 0 0 0 0 3 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ e. Matriks Segitiga Atas Matriks segitiga atas adalah matriks persegi yang elemen–elemen di bawah diagonal utamanya adalah nol. Contoh 2.9 A 2 = 1 3 6 § · ¨ ¸ © ¹ B 3 = 7 2 9 1 3 7 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ f. Matriks Segitiga Bawah Matriks segitiga bawah adalah matriks persegi yang elemen– elemen di atas diagonal utamanya adalah nol. Contoh 2.10 C 2 = 8 0 5 4 § · ¨ ¸ © ¹ D 3 = 5 0 0 1 7 0 4 5 9 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ g. Matriks Identitas Matriks identitas adalah matriks diagonal yang semua nilai elemen pada diagonal utamanya sama dengan positif satu, sedangkan elemen lainnya nol. Matriks identitas disebut juga matriks satuan yang dilambangkan dengan ”I”. Contoh 2.11 I 2 u 2 = 1 0 0 1 § · ¨ ¸ © ¹ I 3 u 3 = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ h. Matriks Nol Matriks nol adalah matriks yang seluruh elemennya bernilai nol. Matriks nol dinyatakan dengan lambang ”O”. 34 Matematika SMAMA Kelas XII Program Bahasa Contoh 2.12 O 2 u 2 = 0 0 0 0 § · ¨ ¸ © ¹ O 2 u 3 = 0 0 0 0 0 0 § · ¨ ¸ © ¹ O 3 u 2 = 0 0 0 0 0 0 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ i. Lawan Suatu Matriks Lawan suatu matriks adalah matriks yang elemen–elemennya merupakan lawan dari elemen–elemen matriks tersebut. Lawan matriks A dinotasikan dengan –A. Contoh 2.13 Lawan matriks A = 2 9 7 § · ¨ ¸ © ¹ adalah –A = 2 9 7 0 § · ¨ ¸ © ¹ Kerjakan di buku tugas Anda 1. Diketahui matriks B = 1 4 3 4 5 2 7 6 7 8 1 § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © ¹ . Tentukan: a. ordo matriks B; b. elemen–elemen pada kolom ke–3; c. a 13 , a 22 , a 34 2. Tentukan banyak elemen dari matriks–matriks berikut: a. A 2 u 4 b. B 1 u 5 c. C 5 u 3 3. Pada bulan Januari, Luthfi membeli 4 buku tulis dan 5 pensil, sedangkan Toni hanya membeli 2 buku tulis dan 1 pensil. Pada bulan berikutnya, Luthfi membeli lagi 3 buku tulis dan 2 pensil, sedangkan Toni membeli 6 buku tulis dan 4 pensil. Nyatakan pernyataan tersebut dalam bentuk matriks 4. Tentukan matriks–matriks koefisien untuk tiap sistem persamaan linear berikut: a. 2x + 5y = 8 4x – y = –6 Latihan 1